Bahan Ajar Atmosfer

Bahan Ajar Atmosfer
(Sugiharyanto)
A. Lapisan Atmosfer
Bumi
diselubungi oleh lapisan udara yang terdiri dari berbagai
unsur gas debu dan air. Lapisan udara yang menyelubungi bumi ini
disebut dengan atmosfer. Unsur-unsur gas yang menyusun atmosfer
terutama adalah unsur Nitrogen dan Oksigen. Selain berupa gas-gas di
atmosfer juga terdapat debu dan air (hidrometeor). Jumlah berat seluruh
atmosfer diperkirakan 5,6 x 1014 ton. Setengah dari berat tersebut berada
di bawah ketinggian 6000 m dari permukaan bumi dan kurang lebih 80 %
berada pada lapisan troposfer. Hal ini disebabkan oleh adanya gaya
gravitasi bumi. Adanya gavitasi ini menyebabkan udara yang
dekat
dengan permukaan bumi menjadi lebih mampat.
Komposisi dan jumlah gas penyusun atmosfer adalah sebagai
berikut:
Tabel 1. Komposisi dan Jumlah Gas Penyusun Atmosfer
Gas
Simbol
Volume (%)
Nitrogen
N2
78,08
Oksigen
O2
20,95
Argon
Ar
0,93
Karbon dioksida
CO2
0,035
Neon
Ne
0,0018
Methan
CH4
0,00017
Helium
He
0,0005
Hidrogen
H2
0,00005
Xenon
Xe
0,000009
Ozon
O3
0,000004
Sumber: Ahren 1993
[Type text]
Page 1
Dari tabel tersebut nampak bahwa lapisan udara di atmosfer
didominasi oleh unsur nitrogen dan oksigen (± 99%.) Kedua unsur ini
mempunyai peranan yang sangat penting bagi kehidupan di muka bumi.
Unsur gas yang jumlahnya paling sedikit adalah ozon. Meskipun jumlah
ozon sangat sedikit (0,000004 %) namun unsur ini mempunyai peranan
yang sangat penting, yaitu menyerap radiasi ultraviolet sehingga radiasi
ultraviolet yang mencapai permukaan bumi menjadi kecil.
Atmosfer bumi terdiri dari beberapa lapisan seperti :
1. Troposfer
Troposfer merupakan lapisan udara yang paling dekat dengan
permukaan bumi. Kertebalan lapisan ini mencapai kurang lebih 18 km
di daerah equator dan kurang lebih 8 km di daerah kutub. Sedangkan
ketebalan rata-rata lapisan ini kurang lebih 12 km. Sebagian besar
masa atmosfer (80%) berada pada lapisan troposfer. Menurut Braak
pada lapisan ini setiap kenaikan tempat 100 m maka suhu udara akan
turun  0,6oC. Hal ini dapat kita buktikan bahwa kalau kita pergi ke
daerah pegunungan maka suhu udara terasa dingin. Suhu udara di
lapisan teratas dari troposfer mencapai -60oC. Sedangkan suhu udara
rata-rata di permukaan air laut untuk daerah tropis 27oC.
Pada lapisan troposfer terjadi fenomena atau gejala cuaca
seperti angin, awan, hujan, halilintar, pelangi, dan sebagainya. Oleh
karena itu lapisan troposfer mempunyai peranan yang penting bagi
kehidupan. Di atas lapisan troposfer terdapat lapisan antara yang
disebut dengan tropopause
2. Stratosfer
Lapisan stratosfer terletak di atas tropopause sampai pada
ketinggian  50 km. Pada stratosfer terdapat 2 lapisan udara yang
sifatnya berbeda yaitu:
a) Lapisan isothermal yaitu lapisan udara pada ketinggian 12 – 20
km yang suhunya seragam  (-60oC).
[Type text]
Page 2
b) Lapisan Inversi yaitu lapisan yang terletak pada ketinggian antara
20-50 km di atas permukaan bumi. Suhu udara pada lapisan ini
semakin ke atas semakin meningkat dan pada ketinggian 50 km
suhu udara mencapai -5oC. Terjadinya peningkatan suhu udara
disebabkan oleh adanya kandungan gas ozon (O3).yang banyak
menyerap radiasi ultra violet. Di atas lapisan stratosfer terdapat
lapisan stratopause yang menjadi pembatas antara stratosfer
dengan mesosfer.
3. Mesosfer
Lapisan ini terletak pada ketinggian antara 50-85 km di atas
permukaan bumi. Suhu udara pada lapisan ini semakin ke atas
semakin rendah. Setiap naik 1000 meter suhu udara akan turun 2,53OC dan pada ketinggian 85 km suhu udara mencapai -90oC. Lapisan
ini berfungsi melindungi bumi dari jatuhan meteor. Di atas mesosfer
terdapat lapisan mesopause yang membatasi dengan lapisan di
atasnya (thermosfer).
4. Thermosfer
Thermosfer terdapat pada ketinggian  85 – 500 km di atas
permukaan bumi. Lapisan ini sering disebut lapisan panas (hot layer).
Suhu udara di bagian paling atas dari lapisan ini dapat mencapai >
1000oC. Lapisan bawah dari thermosfer (85-375 km) disebut dengan
lapisan ionosfer. Pada lapisan ionosfer berfungsi untuk penyebaran
gelombang radio.
5. Eksosfer
Lapisan ini berada pada ketinggian di atas 500 km dari
permukaan bumi. Gerakan molekul-molekul udara di lapisan ini sangat
cepat. Gravitasi bumi mempunyai pengaruh yang kecil terhadap
molekul-molekul udara yang ada, sedangkan pengaruh angkasa luar
semakin kuat.
[Type text]
Page 3
Gambar 14. Lapisan Atmosfer Bumi
(sumber: http:// www noaa.gov)
Atmosfer bumi mempunyai peranan:
1. Adanya unsur gas Nitrogen, Oksigen, dan Karbon dioksida sangat
dibutuhkan oleh makhluk hidup di muka bumi.
2. Memberikan perlindungan dari benda-benda luar atmosfer yang
masuk ke permukaan bumi.
3. Menjadi media untuk proses cuaca. Jika tidak ada atmosfer suhu
bumi mencapai 93o C pada siang hari dan – 149oC pada malam
hari.
4. Adanya lapisan ozon (O3) dapat mengurangi radiasi ultraviolet yang
sampai ke permukaan bumi.
B. Cuaca
1. Pengertian Cuaca
Di Yogyakarta pada suatu pagi hari nampak udara cerah, bersih
tidak berawan, suhu udara 260 C, angin berhembus sepoi-sepoi
dengan kecepatan 8 km/jam. Pada jam 14.00 di Yogyakarta sinar
[Type text]
Page 4
matahari tertutup awan yang tebal, suhu udara 28 0 C dan angin bertiup
dengan kecepatan 25 km/jam serta kelembaban udara relatif 90 %.
Di
Bantul,
pada
hari
yang
sama
dengan
Yogyakarta
menunjukkan bahwa pada pagi hari berawan, suhu 27 oC, kelembapan
udara 95 % dan kecepatan angin 30 km/jam. Pada siang hari suhu
udara 28oC dan hujan cukup lebat.
Pembicaraan mengenai suhu udara, angin, kelembaban udara,
awan, dan hujan merupakan pembicaraan tentang cuaca. Dengan
demikian dapat dikatakan bahwa cuaca merupakan keadaan udara
pada suatu saat dan suatu tempat tertentu. Hal ini dapat dilihat bahwa
antara pagi dan siang kondisi udara sudah berbeda yang berarti
waktunya pendek dan juga pada waktu yang sama pada daerah yang
relatif dekat, tetapi keadaan udaranya berbeda. Ini berarti bahwa
cuaca meliputi wilayah yang sempit. Ilmu yang mempelajari tentang
cuaca disebut meteorologi
Keadaan cuaca rata-rata pada daerah yang luas dan dalam
waktu yang lama (30 tahun) disebut dengan iklim., sedangkan ilmu
yang mempelajari tentang iklim disebut klimatologi.
Unsur-unsur cuaca atau iklim adalah sama yaitu:
a. Radiasi Matahari
Radiasi matahari menyebabkan terjadinya panas yang ada
di bumi. Radiasi matahari datang ke bumi dalam bentuk gelombang
elektromagnetik. Daerah yang paling banyak menerima panas
(radiasi matahari) adalah daerah tropis (antara 23 ½ 0LU – 23 ½
0LS)
semakin ke arah kutub energi yang diterima semakin sedikit
sehingga semakin ke arah kutub semakin dingin.
Radiasi matahari merupakan unsur cuaca yang paling
penting. Tanpa adanya radiasi matahari maka tidak akan terjadi
variasi dan perubahan cuaca. Unsur radiasi matahari yang perlu
diperhatikan adalah intensitas radiasi dan
lamanya
radiasi
berlangsung. Radiasi matahari yang sampai ke atmosfer adalah
[Type text]
Page 5
100 %, kemudian dipantulkan oleh benda-benda yang ada di
atmosfer 37 %, diserap oleh atmosfer 20 % dan yang mencapai
permukaan bumi adalah 43 %.
Intensitas radiasi matahari terbesar terjadi di daerah tropis
(23 ½ LU – 23 ½ LS) dan semakin ke arah kutub semakin kecil. Hal
ini dipengaruhi oleh sudut datang sinar matahari. Lama radiasi
matahari di daerah tropis 12 jam sedang di daerah kutub akan
mendapatkan radiasi matahari selama 6 bulan (6 bulan siang dan 6
bulan malam).
Radiasi matahari yang perlu diperhatikan adalah intensitas
radiasi matahari dan lama radiasi matahari berlangsung. Intensitas
radiasi matahari secara kualitatif dan lama radiasi matahari
berlangsung dapat diukur dengan alat sunshine recorder (Gumble
stock)
Gambar 15..
Alat pengukur lama penyinaran matahari
(sumber: http://www.bom.gov.au)
b. Temperatur Udara
Derajat panas dan dingin udara disebut dengan temperatur
udara. Temperatur udara di berbagai tempat tidak sama. Faktorfaktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya temperatur udara
suatu daerah adalah:
1) Sudut datang sinar
[Type text]
Page 6
Semakin tegak sudut datang sinar matahari maka energi panas
yang diterima semakin besar.
2) Cerah tidaknya cuaca
Semakin cerah, energi yang sampai ke permukaan bumi
semakin banyak.
3) Lama penyinaran matahari
Daerah yang lebih lama menerima radiasi maka daerah
tersebut akan semakin panas.
4) Letak lintang
Makin dekat dengan equator suhu udara semakin panas.
5) Ketinggian tempat
Semakin mendekati daerah pantai maka suhu akan semakin
panas (di daerah pegunungan semakin dingin).
Menurut teori Braak, semakin tinggi suatu tempat suhu udara akan
semakin turun. Setiap naik 100 m maka suhu udara akan turun
0,610 C. Rumus teori Braak adalah :
Tx = 26,3 – ((0,61 x h)/100)
Tx
: Suhu udara pada ketinggian
tempat (Xm)
26,30 C : suhu udara di permukaan air laut.
h
: tinggi tempat (X)
Catatan: Angka 26,30 C pada saat ini
sudah kurang ssuai lagi, karena adanya
pemanasan global sehingga perlu dikoreksi
Alat untuk mengukur temperatur udara
adalah termometer. Termometer yang dapat di
gunakan untuk mengukur temperatur udara
antara
lain
termometer
dinding
dan
termometer maksimum-minimum.
Gambar 16. Termometer maksimum dan minimum
(sumber: http://wwweuropagreenhouse.com)
[Type text]
Page 7
Termometer yang dapat mencatat sendiri adalah termograph,
sedangkan hasil catatannya disebut termogram.
Garis
yang
menunjukan
tempat-tempat yang mempunyai suhu udara
sama disebut dengan garis isoterm.
c. Tekanan Udara
Tekanan yang diberikan oleh udara pada setiap satuan luas
bidang datar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer di sebut
tekanan udara. Makin tinggi suatu tempat makin rendah kerapatan
udaranya, sehingga tekanan udara semakin ke atas semakin rendah.
Sebaran tekanan udara di suatu daerah dapat di gambarkan dalam
peta yang ditunjukkan oleh garis isobar. Isobar merupakan garis yang
menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai tekanan udara
sama.
Tekanan udara dapat diukur dengan alat barometer. Barometer
yang dapat mencatat sendiri disebut dengan barograph. Hasil
pencatatanya
disebut
barogram.
Besarnya
tekanan
udara
di
permukaan bumi adalah satu atmosfer atau 76 cm Hg. Dalam
meteorologi satuan yang digunakan untuk mengukur tekanan udara
adalah milibar (mb). Tekanan udara 76 cm Hg sama dengan 1013 mb.
Tekanan udara antara tempat yang satu dengan tempat yang
lain
di
permukaan
bumi
berbeda-beda.
Faktor
utama
yang
mempengaruhi perbedaan tekanan udara adalah temperatur udara.
Daerah yang mendapatkan panas secara intensif merupakan daerah
yang mempunyai tekanan udara minimum (-). Hal ini disebabkan oleh
adanya pengembangan udara jika kena panas. Daerah yang
pemanasannya
kurang
merupakan
daerah
yang
bertekanan
maksimum (+). Udara akan bergerak dari daerah yang bertekanan
maksimum ke daerah yang bertekanan minimum.
Gerakan udara secara vertikal dinamakan konveksi; Gerakan
udara secara horizontal dinamakan adveksi, sedangkan gerakan udara
[Type text]
Page 8
yang tidak teratur disebut dengan turbulensi. Alat untuk mengukur
tekanan udara adalah barometer. Sedang garis yang menghubungkan
daerah-daerah yang memiliki tekanan udara sama disebut garis
isobar.
B
A
Gambar 17. Barometer dan Barograph
(sumber: http://www.island.net dan stuffintheair.com)
d. Angin
Udara yang bergerak disebut dengan angin. Angin terjadi
sebagai akibat dari adanya perbedaan tekanan udara. Udara akan
bergerak dari daerah yang bertekanan maksimum ke daerah
bertekanan minimum. Alat untuk mengukur kecepatan angin adalah
anemometer.
Gambar 18. Anemometer
(Sumber: http://wwwCasselausa.com)
Pada dasarnya jenis angin dapat dibedakan menjadi angin
tetap, angin muson (musim) dan angin lokal.
[Type text]
Page 9
1). Angin tetap
Angin yang bergerak terus menerus sepanjang tahun
dengan arah yang tetap disebut dengan angin tetap. Contoh
angin pasat, angin barat, dan angin timur.
a) Angin pasat
Angin yang bergerak dari daerah maksimum sub-tropik
ke
daerah minimum di equator disebut dengan angina pasat.
b) Angin barat
Angin yang bergerak dari arah barat ke timur, yaitu dari
daerah maksium sub-tropik ke daerah minimum sub-polar
disebut dengan angina barat.
c) Angin timur
Angin yang berhembus sepanjang tahun dari arah timur ke
barat. Angin timur ini bergerak dari daerah kutub ke daerah
minimum sub-polar.
2). Angin muson (angin musim)
Angin yang bergerak ke arah yang sama dalam waktu 6
bulan dan ke arah yang berlawanan selama 6 bulan pula
disebut dengan angin muson. Perubahan arah angin ini
disebabkan oleh adanya perubahan posisi relatif matahari
terhadap bumi. Contoh dari angin ini adalah
a) Angin barat daya, yaitu angin yang menyebabkan musim
penghujan di Indonesia yang bergerak dari Asia ke
Australia. Angin ini terjadi pada bulan Oktober – April.
b) Angin timur laut, yaitu angin yang menyebabkan musim
kemarau di Indonesia. Angin ini berasal dari benua
Australia dan menuju ke Asia. Terjadi bulan April –Oktober.
3) Angin periodik
Angin yang secara periodik terjadi perubahan arah
antara siang dan malam disebut dengan angina periodik..
Contoh dari angin priodik ini antara lain :
[Type text]
Page 10
a) Angin darat dan angin laut
Pada siang hari wilayah darat dan laut sama-sama
menerima energi panas dari radiasi matahari. Daratan
merupakan benda padat sehingga yang menerima panas
hanya lapisan tipis dari permukaan daratan. Energi panas
yang diterima di laut akan diteruskan sampai kedalaman
kurang lebih 200 m dan energi ini juga dimanfaatkan untuk
penguapan. Dengan demikian pada siang hari di daratan
lebih panas (tekanaan minimum) daripada di laut (tekanan
maksimum). Oleh karena itu pada siang hari terjadi gerakan
udara dari laut ke darat yang disebut dengan angin laut.
Pada malam hari terjadi gerakan angin dari darat ke laut.
Nelayan memanfaatkan angin darat untuk berlayar (melaut)
terutama untuk nelayan tradisional sedangkan untuk nelayan
modern tidak tergantung dari angin darat untuk melaut.
Gambar 19
Angin darat dan angin laut
b) Angin Lembah dan Angin Gunung
Pada
siang
hari
lereng
gunung
lebih
banyak
menerima panas dari pada bagian lembah. Akibatnya lereng
[Type text]
Page 11
bagian atas lebih panas sehingga bertekanan minimum,
sedangkan pada bagian lembah lebih dingin dan bertekanan
maksimum. Dengan demikian akan terjadi gerakan udara
dari lembah ke lereng yang disebut dengan angin lembah.
Gambar 2.0.
Angin Lembah dan Angin Gunung
Pada malam hari udara di puncak gunung lebih dingin
(bertekanan maksimum) dibandingkan dengan daerah lembah.
Akibatnya udara akan bergerak dari puncak gunung ke arah
lembah sehingga disebut dengan angin gunung.
4) Angin lokal
Angin yang terjadi di daerah tertetu saja disebut dengan
angin lokal. Contoh dari angin lokal adalah Angin Fohn. Angin
fohn merupakan angin yang bergerak menuruni lereng yang
mempunyai sifat panas dan kering. Angin fohn sering disebut
dengan angin jatuh atau angin api. Ada 5 angin fohn yang
dikenal di Indonesia yaitu:
a) Angin Gending, terjadi di Pasuruan dan Probolinggo, Jawa
Timur
b) Angin Kumbang, terjadi di Cirebon Jawa Barat dan Tegal
Jawa Tengah
c) Angin Brubu, terjadi di Makasar Sulawesi Selatan
d) Angin Puting Beliung dan angin Bahorok, terjadi di Medan
Sumatra Utara
[Type text]
Page 12
e) Angin Wambrau terjadi di Biak Papua
a. Kelembaban Udara
Tahukah kalian bahwa udara di sekitar kita ini banyak
mengandung uap air? Marilah kita buktikan bersama. Ambillah sebuah
gelas yang berisi air, kemudian berilah es batu dan tunggulah
beberapa menit. Setelah itu amatilah bagian luar dari gelas, disitu akan
terlihat basah. Ini bukan berarti bahwa gelasnya bocor, tetapi uar air di
sekitar gelas karena dingin lalu mengembun. Banyaknya kandungan
uap air di dalam udara disebut dengan kelembaban udara. Kandungan
uap air yang ada di udara dapat diukur dengan menggunakan alat
yaitu Higrometer atau Psychrometer. Kelembapan udara dapat
dinyatakan dalam bentuk kelembapan relatif dan kelembaban udara
absolut.
1)
Kelembaban udara relatif
Perbandingan antara jumlah uap air yang di kandung
udara dan jumlah air maksimum (jenuh) di dalam udara pada
temperatur dan tekanan udara yang sama disebut dengan
kelembaban udara relatif. Kelembaban udara relatif dinyatakan
dalam persen (%).
RH = (e/es) x 100%
RH : kelembaban udara relatif
e : kandungan uap air yang ada
es : udara dalam kondisi jenuh
Sebagai contoh : di dalam udara 1 m3 pada suhu 250 C
mengandung 6 gr uap air, sedangkan tingkat kejenuhannya 8 gr
uap air, maka kelembaban udara relatif adalah : 6/8x100% : 75%
2)
Kelembaban udara mutlak
Jumlah uap air per satuan volume udara yang dinyatakan
dalam gr/m3 udara disebut dengan kelembaban udara mutlak.
[Type text]
Page 13
Gambar 21.
Higrometer
(Sumber:Securescientificsales.com
f. Awan
Awan terjadi sebagai akibat adanya proses kondensasi dari
uap air. Dengan demikian awan merupakan titik-titik air yang
melayang-layang di atmosfer. Awan yang mencapai permukaan
bumi disebut dengan kabut. Jenis-jenis awan meliputi :
1) Berdasarkan bentuknya
a) Awan cair
Awan yang terbentuk dari bahan cair (air) disebut
dengan
awan cair.
b) Awan es (salju)
Awan yang terbentuk dari bahan es atau salju disebut
dengan awan es (salju).
c) Awan campuran
Awan yang terbentuk dari bahan air dan es (salju)
disebut dengan awan campuran.
2) Berdasarkan ketinggiannya
Berdasarkan ketinggiannya awan dapat dibedakan menjadi:
a) Awan tinggi, dengan ketinggian > 6000 m
[Type text]
Page 14
b) Awan sedang, dengan ketinggian 2000 – 6000 m
c) Awan rendah, dengan ketinggian < 2000 m
3) Berdasarkan morfologinya
Berdasarkan morfologinya awan dapat dibedakan menjadi :
a) Awan sirus
Awan yang berwarna putih, tipis, dan pada siang hari
kelihatan mengkilat karena banyak mengandung kristal es
disebut dengan awan sirus.
b) Awan stratus
Awan yang berlapis-lapis seperti kabut tipis disebut dengan
awan stratus.
c) Awan kumulus
Awan yang berkembang secara vertikal, berbentuk
kubah-
kubah menyerupai bunga kol dengan lengkungan bulat
berwarna putih cemerlang jika terkena sinar matahari,
disebut dengan awan kumulus.
d) Awan nimbus
Awan yang berwarna gelap, kelihatan basah dan sering
menyebabkan terjadinya hujan, disebut dengan awan
nimbus.
A
B
Gambar 22.
Awan Sirus (A) dan Awan stratus (B)
(Sumber:alanbauer.com & mal.sbo.hampton.k12.va.us)
[Type text]
Page 15
Gambar 23.
Awan Kumulus (A) dan Awan Nimbus (B)
(Sumber: mal.sbo.hampton.k12.va.us)
A
B
g. Hujan
Peristiwa jatuhnya titik-titik air dari atmosfer ke permukaan
bumi secara alami disebut dengan hujan. Sebelum hujan terjadi,
didahului
adanya
penguapan
yang
kemudian
mengalami
kondensasi sehingga membentuk awan. Dari awan ini karena
pengaruh angin atau konveksi maka terjadilah hujan. Hujan dapat
diklasifikasikan sebagai berikut,
1) Berdasarkan bentuknya
a) Hujan air (rain), yaitu hujan yang jatuh dalam bentuk cair.
Kebanyakan bentuk hujan di Indonesia adalah bentuk cair.
b) Hujan salju (snow) yaitu hujan yang jatuh dalam bentuk
salju. Kebanyakan terjadi di daerah yang beriklim sedang..
c) Hujan es (hail stone) yaitu hujan yang jatuh dalam bentuk
es. Kebanyakan terjadi di daerah yang beriklim sedang,
namun demikian di daerah tropis juga sering terjadi
meskipun setelah mencapai permukaan tanah sudah
mencair.
[Type text]
Page 16
3) Berdasarkan proses terjadinya
a) Hujan orografis, yaitu hujan yang terjadI di daerah
pegunungan.
b) Hujan konveksi, yaitu hujan yang terjadi karena pengaruh
arus konveksi.
c) Hujan frontal, yaitu hujan yang terjadi di daerah subtropis dan
terjadi sebagai akibat
adanya pertemuan antara massa
udara yang panas dan dingin.
d) Hujan konvergen, yaitu hujan yang terjadi sebagai akibat
dari adanya pengumpulan awan yang disebabkan oleh
adanya angin.
C. Iklim
Keadaan udara rata-rata ( cuaca ) pada wilayah yang relative luas
dan dalam waktu yang relative lama disebut iklim. Data cuaca yang
digunakan untuk menentukan iklim suatu wilayah biasanya selama kurang
lebih 30 tahun. Ilmu yang mempelajari tentang iklim disebut klimatologi.
1. KLasifikasi Iklim
a. Klasifikasi Iklim Matahari ( berdasarkan letak lintang )
Kutub
Sedang
Tropis
66 ½ o LU
23 ½ o
LU
0o
Tropis
23 ½
oLS
Sedang
Kutub
Gambar 24.
66 ½
oLS
Wilayah Iklim Matahari
Berdasarkan letak lintangnya, iklim di muka bumi dibedakan menjadi :
[Type text]
Page 17
1) Iklim tropika
Terletak antara 23 ½º LU - 23 ½º LS
Suhu udara selalu tinggi dan curah hujan juga tinggi
2) Iklim sub-tropika
Terletak antara 23 ½º - 35º LS dan 23 ½º - 35º LU
Tekanan udara tinggi dan kering, banyak gurun, Memiliki
empat
musim ( panas, gugur, dingin dan semi )
3) Iklim sedang
Terletak antara 35º - 66 ½º LS dan 35º - 66 ½º LU
Memiliki empat musim ( panas, gugur, dingin dan semi )
4) Iklim dingin
Terletak antara 66 ½º - 90º LS/LU. Suhu udara selalu dingin.
Klasifikasi iklim matahari ini pada tahun 1942 diperbaiki oleh
Klages, dengan membuat klasifikasi iklim berdasarkan letak lintang dan
temperatur udara. Klages membagi permukaan bumi ini menjadi 5 daerah
tipe iklim, sebagai berikut
1) Daerah Tropika (Terletak antara 23 ½º LU - 23 ½º LS)
Suhu udara selalu tinggi ( 22º – 28 ºC )
2) Daerah Subtropika ( Terletak antara 23 ½º - 30º LS dan 23 ½º - 30º
LU. Suhu udara selama 4 – 11 bulan > 20 ºC dan banyak gurun
3) Daerah Sedang
( Terletak antara 30º - 40º LS dan 30º - 40º LU )
Suhu udara selama 4 – 12 bulan berkisar 10 ºC - 20 ºC
4) Daerah Dingin ( Terletak antara 40º - 66 ½º LS dan 40º - 66 ½ºº LU )
Suhu udara selama 1 - 4 bulan berkisar 10 ºC - 20 ºC, sedangkan
bulan yang lain kurang dari 10 ºC
5) Daerah Kutub ( Terletak antara 66 ½º - 90º LS dan 66 ½º - 90 º LU )
Suhu udara selalu dingin ( rata-rata -1ºC )
b. Klasifikasi iklim ( curah hujan ) menurut Schimdt-Fergusson
Schmidt dan Ferguson berpendapat bahwa tipe curah hujan (iklim)
di suatu daerah dapat dihitung dengan memperhitungkan rata-rata
banyaknya bulan basah dan bulan kering dalam sepuluh tahun. Kriteria
[Type text]
Page 18
pembagian derajat kelembaban tanah menggunakan kriteria Mohr,
sebagai berikut:
Bulan Kering
: curah hujan kurang dari 60 mm
Bulan Lembab
: curah hujan antara 60 – 100 mm
Bulan Basah
: curah hujan lebih dari 100 mm
Tipe iklim ditentukan oleh nilai Q yang merupakan angka
perbandingan jumlah rata-rata bulan kering dan bulan basah, seperti
formula seperti berikut:
Q
=
Jumlah rata – rata bulan kering
Jumlah rata – rata bulan basah
Tipe iklim berdasarkan nilai Q dapat dilihat pada tabel sebagai
berikut:
Tabel 2. Tipe Iklim Berdasarkan Klasifikasi Schmidt – Ferguson
Tipe
Nilai Q
Kondisi Iklim
A
0 ≤ Q < 0,14
Sangat Basah
B
0,14 ≤ Q < 0,33
Basah
C
0,33 ≤ Q < 0,60
Agak Basah
D
0,60 ≤ Q < 1,00
Sedang
E
1,00 ≤ Q < 1,67
Agak Kering
F
1,67 ≤ Q < 3,00
Kering
G
3,00 ≤ Q < 7,00
Sangat Kering
H
7,00 ≤ Q < -
Luar Biasa Kering
Sumber : Kartasapoetra (1993: 26).
Contoh : Data Curah hujan yang terjadi di Desa Dieng selama sepuluh
tahun terakhir dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
[Type text]
Page 19
Tabel 3. Curah Hujan Kecamatan Kejajar (1998-2007)( mm).
No
Bulan
Rata1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Jumlah
rata
1
Januari
557
294
457
436
347
585
375
407
716,5
17,1
4345,6
434,56
2
Februari
361
440
228
353
433
616
580
474
553
452
4490
449
3
Maret
291
438
293
289
443
438
594
538
303
353
3980
398
4
April
433
110
248
350
371
198
258
384,5
233
283
2868,5
286,85
5
Mei
219
93
219
213
124
105
478
27
324
60
1862
186,2
6
Juni
286
11
6
96
125
34,5
0
157,5
14
159
889
88,9
7
Juli
214
143
71
46
23
0
78
81
7
14
677
67,7
8
Agustus
49
122
119
98
37
93
31
38
10
13
610
61
9
September
93
98
81
72
19
66
49
114
13
7
612
61,2
10
Oktober
144
217
138
114
6
114,5
45
137,5
81
69
1066
106,6
11
November
524
511
153
435
173
536
282
151
170
140
3075
307,5
12
Desember
774
341
635
651
672
737,5
536
556
512,5
519
5904
590,4
Jumlah
3915
2818
2648
3153
2773
3834
3206
3065,5
2937
2240,1
30.589,6
3.058,96
Basah
10
9
9
8
8
8
7
9
7
7
82
8,2
Lembab
1
2
2
3
0
2
1
2
1
1
15
1,5
Kering
1
1
1
1
4
2
4
1
4
4
23
2,3
Sumber: CV Tambi.
Berdasarkan Tabel tersebut di atas maka dapat diketahui bahwa
curah hujan rata-rata dalam sepuluh tahun terakhir yaitu antara tahun
1998 sampai tahun 2007 menunjukkan angka 3.058,96 mm per tahun.
Rata-rata curah hujan bulan terbasah yaitu 590,4 mm yaitu pada bulan
Desember, sedangkan untuk bulan terkering daerah penelitian yaitu 61
mm pada bulan Agustus. jumlah rerata bulan kering daerah penelitian
yaitu 2,3 dan jumlah bulan basah yaitu 8,2. Berdasarkan perhitungan data
[Type text]
Page 20
tersebut diperoleh nilai Q sebesar 0,28. Dengan demikian tipe curah hujan
di daerah penelitin termasuk tipe B (0,14 ≤ Q < 0,33) yaitu Basah
c. Klasifikasi Iklim Menurut Koppen
klasifikasi tipe iklim menurut Koppen didasarkan pada data
temperatur udara. Dan curah hujan
Koppen membagi iklim di dunia
menjadi 5 tipe :
1). Iklim A ( iklim hujan tropis )
Temepratur bulan terdingin lebih > 18 ºC .Curah hujan tahunan tinggi
a). Hutan hujan tropika ( Af )
Curah hujan rata-rata bulan terkering > 60 mm.
Hutan lebat
Wilayah meliputi Sumatera, Kalimantan dan Sulawesi Utara
b). Monsun Tropika ( Am )
Jumlah hujan pada bulan-bulan basah dapat mengimbangi
kekurangan air hujan pada bulan kering.Wilayah meliputi Jawa Barat,
Jawa Tengah, Sebagian Sulawesia Selatan dan pantai selatan Papua
c). Savana ( Aw )
Jumlah hujan pada bulan-bulan basah tidak dapat mengimbangi
kekurangan air hujan pada bulan-bulan kering.Wilayahnya meliputi
Jawa Timur, Madura,Nusa Tenggara, Sulawesi Tenggara, Sulawesi
Selatan dan Kepulauan Aru
2). Iklim B ( iklim kering/gurun )
Curah hujan lebih kecil dari penguapan
a). Iklim Stepa ( BS )
Daerah setengah kering.Curah hujan antara 380 – 760 mm/th
b). Iklim padang pasir ( Bw )
Daerah kering ( arid ). Curah hujan < 250 mm/th
3). Iklim C ( iklim sedang basah )
Temperatur bulan terdingin antara 3 – 18 ºC
a. Iklim sedang dengan musim panas yang kering ( Cs )
[Type text]
Page 21
Bulan terkering curah hujan < 30 mm.Jumlah hujan terkering pada
musim panas < sepertiga jumlah hujan bulan terbasah
b. Iklim sedang dengan musim dingin yang kering ( Cw )
Musim panas lembab dan musim dingin kering (
musim dingin
dikatakan kering jika jumlah hujan pada musim dingin < sepersepuluh
jumalh hujan terbasah pada musim panas )
c. Iklim sedang yang lembab ( Cf )
Selalu lembab sepanjang tahun.
d. Iklim D ( iklim dingin )
Suhu udara bulan terdingin < 3 ºC dan bulan terpanas > 10 ºC
Iklim dingin dengan musim dingin yang kering ( Dw )
Iklim dingin tanpa periode siang ( Df )
e. Iklim E ( iklim kutub )
Suhu udara bulan terpanas < 10 ºC
Iklim tundra ( ET )
Temperatur bulan terpanas antara 0 - < 10 ºC. Tumbuhan lumut
Iklim Es- Salju Abadi ( EF )
Suhu terpanas < 0 ºC
Koppen membuat klasifikasi iklim A menjadi tiga yaitu, Af, Am, dan
Aw. Tipe Af mempunyai rerata bulan terkering lebih besar dari 60 mm, tipe
iklim Am mempunyai rerata bulan basah dapat mengimbangi kekurangan
air hujan di bulan kering, tipe iklim Aw mempunyai ciri bahwa jumlah curah
hujan pada bulan-bulan basah tidak dapat mengimbangi kekurangan air
hujan pada bulan-bulan kering.
Contoh : lihat data curah hujan tabel di atas
Banyaknya curah hujan tahunan di daerah penelitian adalah
3.058,96 mm dan rata-rata curah hujan pada bulan terkering adalah 61
mm,
sehingga apabila angka-angka tersebut dimasukkan ke dalam
grafik tie iklim menurut Koppen daerah penelitian termasuk dalam tipe
[Type text]
Page 22
iklim Af
(Iklim Hujan Tropik), berarti jumlah curah hujan pada bulan
terkering lebih dari 60 mm.
Af
P
60
40
Am
Aw
20
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Rerata Jumlah Curah Hujan per Tahun (mm)
Gambar 25. Penentuan Tipe Iklim Menurut Koppen
d. Tipe Iklim Menurut Oldeman
Oldeman membuat klasifikasi iklim atas dasar bulan basah dan bulan
kering yang terjadinya secara berturut-turut. Klasifikasi ini terutama
digunakan untuk kepentingan pertanian, terutama untuk tanaman padi. Oleh
karena itu Oldeman embuat klasifikasi bulan basah dan kering yang nilainya
lbih besar dibandingkan dengan klasifikasi Mohr. Menurut Oldeman bulan
basah memiliki curah hujan > 200 mm, bulan lembab antara 100-200 mm dan
bulan kering < 100 mm.
Oldeman membagi iklim menjadi 5 zone agroklimat, sebagai berikut :
Zona A : memiliki bulan basah > 9 kali berturut-turut
Zona B : memiliki bulan basah 7 - 9 kali berturut-turut
Zona C : memiliki bulan basah 5 - 6 kali berturut-turut
Zona D : memiliki bulan basah 3 - 4 kali berturut-turut
Zona E : memiliki bulan basah < 3 kali berturut-turut
Klasifikasi tersebut di atas dirinci seperti berikut ini :
[Type text]
Page 23
Zone A
A1
: memiliki 10 – 12 bulan basah dan 1 bulan kering
A2
: memiliki 10 – 12 bulan basah dan 2 bulan kering
Zona B
B1
; memiliki 7 – 9 bulan basah dan 1 bulan kering
B2
: memiliki 7 – 9 bulan basah dan 2 – 3 bulan kering
B3
: memiliki 7 – 9 bulan basah dan 4 - 6 bulan kering
Zona C
C1
: memiliki 5 – 6 bulan basah dan 1 bulan kering
C2
: memiliki 5 – 6 bulan basah dan 2 - 3 bulan kering
C3
: memiliki 5 - 6 bulan basah dan 4 - 6 bulan kering
C4
: memiliki 5 - 6 bulan basah dan 7 bulan kering
Zona D
D1
: memiliki 3 – 4 bulan basah dan 1 bulan kering
D2
: memiliki 3 - 4 bulan basah dan 2 – 3 bulan kering
D3
: memiliki 3 - 4 bulan basah dan 4 - 6 bulan kering
D4
: memiliki 3 - 4 bulan basah dan 7 - 9 bulan kering
Zona E
E1
: memiliki < 3 bulan basah dan 1 bulan kering
E2
; memiliki < 3 bulan basah dan 2 - 3 bulan kering
E3
: memiliki < 3 bulan basah dan 4 - 6 bulan kering
E4
: memiliki < 3 bulan basah dan 7 - 9 bulan kering
E5
: memiliki < 3 bulan basah dan 7 - 9 bulan kering
Tabel 4. Hubungan Kondisi iklim dengan masa tanam
Simbol
1
Bulan
Kering
<2
Masa
Tanam
11 – 12
Keterangan
Penanaman tanaman sepanjang tahun
2
2–3
9 – 10
Penanaman sepanjang tahun
membutuhkan perencanaan yang teliti
3
[Type text]
4–6
6–8
Dua periode tanam yang bergantian
Page 24
4
7–9
3–5
5
>9
<3
Penanaman hanya satu kali
Tidak dapat untuk tanaman bahan
makanan
Keterangan : Kondisi tersebut jika tidak ada irigasi
e. Pembagian iklim menurut Junghun
Junghun membuat klasifikasi iklim berdasarkan hubungan antara
ketinggian tempat dengan jenis tanaman yang dapat tumbuh di daerah
tersebut. Semakin tinggi tempat suhu udara semakin rendah. Junghun
membagi iklim menjadi empat zona, sebagai berikut :
Zona ilim panas ( 0 – 700 m )
: Padi, tebu, kelapa dan jagung
Zona iklim sedang (700 – 1.500 m)
: Kopi, teh, karet dan kina
Zona iklim sejuk (1.500 - 2.500 m) : pinus dan cemara
Zona iklim dingin ( > 2.500 m )
: lumut
2. Penyebaran Iklim di Indonesia
Indonesia terletak di antara 23 ½0 LU – 23 ½0 LS sehingga disebut
dengan daerah tropis. Menurut Koppen, daerah tropis termasuk dalam
tipe iklim A. Tipe iklim ini mempunyai persyaratan bahwa suhu udara ratarata bulan terdingin lebih dari 180 C. Tipe iklim A (Hujan Tropis) dibagi
menjadi tiga tipe, yaitu
a. Hutan Hujan Tropis (Af)
Daerah yang termasuk tipe iklim ini adalah daerah yang memiliki ratarata curah hujan bulan terkering lebih besar dari 60 mm. Oleh karena
itu hutan di daerah ini lebat. Wilayah Indonesia yang memiliki tipe iklim
Af antara lain Sumatra, sebagian kecil Jawa, Kalimantan, dan
Sulawesi Utara.
b. Monson Tropika (Am)
Daerah yang termasuk iklim ini adalah daerah yang jumlah hujan pada
bulan-bulan basah dapat mengimbangi kekurangan air hujan pada
[Type text]
Page 25
bulan-bulan kering. Di daerah ini hutan masih dapat lebat. Di Indonesia
wilayah yang yang mempunyai tipe iklim Am adalah sebagian besar
Jawa, sebagian Sulawesi Selatan, dan pantai selatan Papua.
c. Savana (Aw)
Daerah yang termasuk dalam iklim ini adalah daerah dengan
curah hujan bulan-bulan basah tidak dapat mengimbangi kekurangan
air pada bulan-bulan kering. Oleh karena iu vegetasi yang ada di
daerah ini hanyalah padang rumput atau pohon-pohon yang
mempunyai kebutuhan air sedikit. Di Indonesia wilayah yang
mempunyai tipe iklim Aw meliputi Madura, Nusa Tenggara, sebagian
Sulawesi Selatan, dan Kepulauan Aru.
D. Dampak perbedaan Cuaca dan Iklim Terhadap Kehidupan masyarakat
Adanya perbedaan cuaca atau iklim dari satu tempat ke tempat lain
dapat berpengaruh terhadap kegiatan masyarakat. Pengaruh tersebut
antara lain pada pola pakaian, bentuk rumah, dan pekerjaan. Perbedaan
cuaca atau iklim di pengaruhi oleh perbedaan tempat, semakin ke arah
gunung (tempat tinggi) udara akan semakin dingin dan
curah hujan
semakin besar. Semakin ke arah dataran rendah maka suhu akan
semakin panas demikian juga curah hujan akan semakin kecil.
a. Pengaruh Terhadap Pakaian
Masyarakat yang hidup di daerah tropik, terutama yang tinggal
di daerah pantai atau dataran rendah biasanya menggunakan pakaian
yang tipis, karena suhu di daerah ini panas. Di daerah gunung atau
tempat tinggi suhu udaranya dingin untuk itu memerlukan pakaian
yang umumnya tebal agar tubuh tetap hangat. Di daerah beriklim
sedang pada musim dingin perlu pakaian yang tebal bahkan hampir
menutup seluruh tubuh, tetapi pada musim panas mereka dapat
menggunaan pakaian yang tipis.
[Type text]
Page 26
b. Pengaruh Terhadap Bentuk Rumah
Rumah-rumah yang ada di daerah pantai atau dataran rendah
daerah tropis, biasanya banyak ventilasinya, genting terbuat dari
tanah. Pada daerah pegunungan yang tinggi yang suhunya dingin,
maka biasanya rumah mempunyai ventilasi yang sedikit dan atapnya
banyak terbuat dari seng. Di daerah sedang, rumah hanya sedikit
membutuhkan ventilasi bahkan pada saat musim dingin mereka
memerlukan
penghangat.
Agar
ruangan
tetap
hangat
mereka
menggunakan tungku penghangat atau heater (mesin pemanas).
c. Pengaruh Terhadap Pekerjaan
Masyarakat di daerah pantai memanfaatkan cuaca yang berupa
angin untuk melakukan penangkapan ikan di laut. Hal ini dilakukan
oleh masyarakat yang tradisional, yaitu memanfaatkan angin darat
untuk melaut dan memanfaatkan angin laut untuk mendarat. Pada
nelayan modern, mereka sudah tidak terpengaruh oleh cuaca, karena
mereka dapat menggunakan perahu bermotor. Masyarakat di daerah
dataran
rendah
memanfaatkan
awal
musim
penghujan
untuk
pengolahan tanah pertanian.
Masyarakat di daerah pegunungaan banyak memanfaatkan
lahan pertaniaan untuk perkebunan atau tanamaan sayur-sayuran. Hal
ini disebabkan oleh suhu udara yang dingin sehingga cocok untuk
tanaman sayuran maupun tanaman perkebunan.
D. Latihan
Pilihlah satu jawaban yang paling benar!
1. Udara yang menyelubungi bumi disebut…
(A) kabut
(B) geosfer
(C) atmosfer
(D) pedosfer
2. Proses cuaca terjadi pada lapisan….
(A) troposfer
(B) stratosfer
[Type text]
Page 27
(C) mesosfer
(D) termosfer
3. Lapisan Ozon terdapat di…
(A) troposfer
(B) stratosfer
(C) mesosfer
(D) termosfer
4. Unsur cuaca di bawah yang mempengaruhi unsur—unsur cuaca lainnya
adalah....
(A) temperatur udara
(B) radiasi matahari
(C) angin
(D) hujan
5. Awan rendah mempunyai ketinggian....
(A) < 1000 m
(B) < 2000 m
(C) < 3000 m
(D) < 4000 m
6. Hujan yang terjadi akibat adanya pertemuan antara massa udara panas
dengan dingin disebut....
(A) hujan konvergen
(B) hujan orografis
(C) hujan konveksi
(D) hujan frontal
7. Perstiwa berubahnya uap air menjadi titik-titik air disebut…
(A) evaporasi
(B) transpirasi
(C) kondensasi
(D) presipitasi
8. Suhu udara pada ketinggian 1000 m adalah...
(A) 24,3 ºC
(B) 22,3 ºC
(C) 20,3 ºC
(D) 18,3 ºC
9. Puting beliung merupakan angin...
(A) siklon
(B) pasat
(C) anti siklon
(D) anti pasat
[Type text]
Page 28
10. Uap air di atmosfer karena mengalami pendinginan akan menyebabkan
terjadinya proses kondensasi, sehingga terbentuk...
(A) awan
(B) hujan
(C) salju
(D) es
Kerjakan soal-soal di bawah ini
2.
3.
4.
5.
6.
Bagaimanakah peranan atmosfer bagi kehidupan?
Mengapa semakin tinggi suatu tempat suhu udara semakin dingin?
Bagaimanakah proses terjadinya hujan?
Jelaaskan perbedaan antara kelembaban udara mutlak dan absolut!
Bagaimanakah cara menentukan tipe iklim koppen?
[Type text]
Page 29
DAFTAR BACAAN
Kartasaputra,AG. 1993. Teknologi Konservasi Tanah dan Air. Jakarta: Rineka Cipta.
Linsley K. 1949. Aplied Hydrology. New York: Mc Graw Hill Book Company.
Sitanala Arsyad. 2010. Konservasi Tanah dan Air. Bogor: Penerbit IPB.
Sukardi Wisnubrata. 1986. Azas-Azas Meteorologi Pertanian. Jakarta: Ghalia Indonesia.
Strahler, Arthur. 1986. Physical Geography. New York: John Wiley and Son Inc.
Yusman Hestiyanto. 2005. Geografi 1. Jakarta: Yudhistira.
Tjahyono Bayong. 1986. Iklim dan Lingkungan.Cendekia Jaya Utama
[Type text]
Page 30